地方高校程序設計類課程的混合實踐教學改革研究

程格平，王新穎，熊啟軍

（湖北文理學院數學與計算機科學學院，襄陽 441053）

地方高校程序設計類課程的混合實踐教學改革研究

程格平，王新穎，熊啟軍

（湖北文理學院數學與計算機科學學院，襄陽 441053）

針對地方高校程序設計類課程的實踐教學現狀和存在的問題，利用現代互聯網技術，優化傳統實踐教學模式，整合在線學習和面對面學習的教學形態，構建地方高校程序設計類課程的混合實踐教學模式，以促進程序設計課程的實踐教學改革和發展。

湖北省教育科學規劃2015年度立項課題（No.2015GB108）

0 引言

近年來，信息技術已逐步滲透到社會生活的各個領域，成為引發產業創新、引領新興業態的強大引擎[1]。作為培養信息技術人才的主要學科，計算機專業教育得到了前所未有的迅速發展，高等院校計算機專業的學生數量也逐年攀升，以適應社會經濟的發展。然而，當大量的畢業生走向實際工作崗位，出現了計算機專業學生就業難的尷尬局面，究其根本原因還是計算機專業本科生實踐能力和動手能力與就業市場的需求差距明顯，部分高校培養的人才不能很好地滿足行業和企業的需要[2]。

地方高校主要培養適應行業需要的高素質應用型人才，為實施公民素質教育、推動區域經濟發展發揮了重要的作用。程序設計類課程實踐教學是計算機學科應用型人才培養中最為關鍵的基本環節，必須以學生的專業核心能力為主線，培養學生的編程實踐能力和創新創業能力。但由于地域環境、師資力量和教育資源等多方面因素的影響，地方高校的程序設計類課程實踐教學普遍存在專業定位不準確和專業特色不明顯等諸多問題，培養的學生實踐創新能力普遍較弱，達不到用人單位或行業的職業技能要求。

移動互聯、云計算、物聯網和大數據等信息技術與社會各行業的跨界融合，涌現了許多新興產業形態和業務模式，成為國家經濟發展的新動力。隨著現代互聯網技術在教育領域的深度應用，數字化在線學習創新越來越受到廣泛關注，而結合在線學習和面授教學的混合學習也在高等院校日漸興起[3]。本文借助互聯網技術和信息平臺，分析地方高校程序設計類課程的實踐教學現狀，探討程序設計類課程的混合實踐教學模式。

1 地方高校程序設計類課程的實踐教學現狀

程序設計類課程是計算機學科的專業基礎課程，主要包括以C、C++和Java為基礎的程序設計課程系列，具有很強的工程實踐性，其目的是培養學生的計算思維和方法，提高學生解決實際問題的能力。目前，許多應用型地方高校結合企業的實際需要，借鑒國內外高校的先進教學模式，調整計算機專業的教學體系，積極探索程序設計類課程的實踐教學改革，但由于校企結合度不高以及教學信息化條件有限，課程教學改革的重點針對課堂教學，而實踐教學改革的效果并不明顯。因此，地方高校的程序設計類課程實踐教學仍然存在諸多問題，主要體現如下。

（1）實踐教學內容獨立。以程序設計類課程的單門課程為主體來組織實踐教學，實踐教學的各個環節相對獨立，學生的能力提升沒有延續性；以實驗教材或教師指定的實驗任務為主要教學內容，學生的學習主動性不強；以掌握程序設計語言的語法知識為重點，忽略程序設計的思想和方法，培養的學生實際動手能力不強。

（2）實踐教學方法滯后。課程實踐教學采用傳統的實踐教學方法，學生主要通過驗證或模仿的方式完成教師布置的實驗任務，多數實踐教學環節并不具備能力發展所需要的教學環境，削弱了學生學習的積極性和靈活性，學生的程序設計能力得不到有效的提高，不利于應用型人才的創新能力培養。

（3）實踐教學資源不足。許多地方高校雖然采用了信息化教學，但教學信息化的程度普遍不高，缺乏與職業崗位標準相匹配的實踐教學資源，學生無法真正地深入了解企業產品的信息和需求，使得實踐教學的定位與行業發展不同步，培養的學生實踐創新能力與職業要求存在較大的差距。

（4）實踐考核評價單一。實踐教學的考核評價以結果性評價為主，不注重實踐教學的實施過程，考核評價指標片面單一，不能夠準確評價實踐教學的效果，因而在教學實施過程中，學生參與實踐學習的目標不夠明確，多數以完成實踐任務為主要目的，與地方高校的應用型人才培養目標不符。

圖1 程序設計類課程的混合實踐教學模式

傳統的課程實踐教學具有教學組織、教學管理、教學評價、教學環境、師資力量等完整的教學體系，是高校培養學生實際應用能力的主要途徑。而互聯網與教育的跨界融合，催生了慕課、微課、翻轉課堂等在線學習平臺，促進了教育資源和教學手段的信息化發展。因此，利用互聯網技術，研究和探索適合地方高校的程序設計類課程實踐教學模式，具有一定的實際意義。

2 程序設計類課程的混合實踐教學模式的設計

針對地方高校程序設計類課程的教學現狀，如何利用互聯網技術和現有的教育資源，重組、優化或改革實踐教學模式，解決實踐教學過程存在的實際問題，是目前應用型高校的計算機教育研究人員關注的熱點。互聯網提供的虛實融合的生成空間，線上線下的融合業態可以為師生提供多樣化的教育服務供給[4]。本文擬結合互聯網在線學習和傳統課堂教學的特點和優勢，提出地方高校程序設計類課程的混合實踐教學模式，其主要設計思想是：

重點結合地方高校的應用型人才培養目標，以社會行業需求為本位、專業核心能力為主線，利用互聯網技術，設計程序設計類課程實踐教學模式、教學環境和教學方法；以程序設計類課程群為教學基礎、工程實踐項目為教學載體、線上線下互相融合為教學手段，集成課程實驗、課程設計、專業實訓、畢業設計等實踐教學環節；以在線教學和面授教學相結合為原則，整合和優化現有的實踐教學資源，實現程序設計類課程教學資源的高度共享。混合實踐教學模式的設計框圖如圖1所示。

（1）程序設計類課程群。地方高校的程序設計類課程群主要包括程序設計基礎（C或C++語言）、面對對象程序設計、數據結構與算法、算法分析與設計、系統應用與開發等課程，課程與課程之間聯系緊密且相互銜接，貫穿知識學習的各個階段。因此，以程序設計類課程群為基礎，合理設置混合實踐教學模式的實踐教學內容，能夠兼顧實踐教學的各個環節，保障知識應用的連貫性、系統性和科學性。

（2）實踐能力培養目標。圍繞應用型人才的能力培養目標，結合程序設計類課程群的各個實踐教學環節，按照前后銜接、逐層推進和漸進提高的原則，將實踐能力培養目標劃分為計算思維能力、程序設計能力、系統設計能力、職業崗位能力四個層次，依次分布在程序設計類課程群的不同實踐教學階段，作為每個階段的實踐教學目標，以建立層次化的實踐能力培養體系。

（3）實踐教學項目。結合工程教育模式改革與創新的研究成果，采用項目式教學方式組織實施實踐教學。以程序設計類課程群為主要教學內容，集成實踐教學的各個環節，按照基礎實驗項目、綜合實踐項目、工程實踐項目、創新實踐項目四個環節培養學生的基本能力和專業能力。基礎實驗項目是以每門課程設計的項目，培養學生的基礎實驗能力；綜合實踐項目是以一組核心課程設計的項目，培養學生的程序設計能力；工程實踐項目是以程序設計課程群設計的項目，培養學生的系統設計能力；創新實踐項目是按企業標準設計的項目，培養學生的職業崗位能力。

（4）實踐教學環境和平臺。根據混合實踐教學模式的設計思路，程序設計類課程群的實踐教學依托面對面實踐教學環境和互聯網實踐教學平臺。面授教學的實踐環境是計算機專業實驗室、校企聯合實驗室和實踐創新實驗室，特點是師生以面對面的方式互動交流，教師能夠實時解決教學過程中遇到的問題，有助于學生進行討論式和協作式學習。互聯網實踐教學則利用互聯網技術，通過虛擬實驗室、MOOP（Massive Open Online Project，大規模開放實踐項目）教學平臺、創客空間等組織教學，特點是師生在網絡虛擬空間傳遞信息，有利于學生的個性化學習和探究式學習。

（5）實踐教學評價。按照混合實踐教學模式的實踐能力培養目標，結合具體的實踐教學環境，將程序設計類課程的實踐教學評價分為在線評價和課堂評價兩個部分。在線評價基于互聯網實踐教學平臺，是對學習參與、互動交流、編程實踐等方面的過程性評價；課堂評價則基于面對面實踐教學環境，是對項目實施、項目完成、協作創新等方面的總結性評價。

3 程序設計類課程的混合實踐教學模式的構建

基于程序設計類課程混合實踐教學模式的設計思想，具體通過實踐教學模式、實踐教學平臺、實踐教學資源和實踐評價機制四個部分實現混合實踐教學模式的構建。

以程序設計類課程群為中心，實踐能力培養目標為導向，實踐教學項目為基礎，創建集課堂實踐教學、在線實踐教學、實踐教學平臺和資源的立體化實踐教學模式。

引入MOOC課程的教學形態，建立程序設計類課程的面授實踐教學模式。根據程序設計類課程的能力培養目標，以學生為主體、教師為引導的形式開展有針對性的個性化教學。面授實踐教學模式主要采用教師引導、學生實踐和分組討論的方式，將學習的主導權從教師轉移到學生，教師主要進行答疑解惑和知識拓展，激發學生的學習興趣，引領學習的思維，側重于培養學生的計算思維和程序設計方法，相對弱化程序設計類課程的語法知識傳授，切實提高學生的編程實踐能力。

利用新一代互聯網技術和服務，創建程序設計類課程的在線實踐教學模式。在線實踐教學模式主要基于互聯網的虛擬實踐教學平臺，將程序設計類課程群的項目進行分解，采用案例式、任務式和問題式的教學方式組織實施課程群的項目實踐教學。學生通過基礎實驗項目和綜合實踐項目實現程序設計類課程知識的學習、鞏固和內化，通過工程實踐項目實現實踐編程能力的提高，通過創客空間的創新實踐項目進一步實現實踐創新能力的提升。

基于實際的工程實踐項目，建立工程化的程序設計類課程實踐教學平臺，主要包括實踐創新實驗室、校企聯合實驗室、虛擬實踐教學平臺和創客空間等，使其能夠承擔各個層次的實踐項目教學及競賽培訓等工作為，教師和學生提供不受時間和空間限制的工程性實踐教學環境。積極尋求企業的支持與合作，以真實的工程實踐項目為基礎，企業的實訓教師和學校的任課教師通過在線教學和面授教學的方式共同組織、協調與管理實踐教學的各個環節，培養和選拔學生參與ACM程序設計大賽、全國大學生軟件設計大賽，創客開源社區的創新實踐活動，強化學生工程實踐和創新能力的培養。

結合各類教學實踐項目，利用MOOC的教學理念，整合并集成程序設計類課程的MOOP項目實踐教學資源。利用互聯網工具，以具體課程為基本單元，將在基礎實驗項目、綜合實踐項目、工程實踐項目、創新實踐項目教學過程中產生且具有重要價值的教學資源（如經典的教學案例、課程設計、工程項目、創新項目等）進行整合，建立在線開放的課程實踐教學資源項目庫，存放到云端數據中心。在面對面和在線實踐教學階段，通過互聯網多終端接入設備（如PC、PAD、智能手機等），師生能夠在互聯網實踐平臺上實時異步地獲取所需的課程實踐教學資源，實現實踐教學資源的無縫連接和高度共享。

根據實踐項目類型和能力培養目標，采取定性與定量，主觀與客觀相結合的方法，構建多元化的程序設計類課程實踐評價機制，包括總結性評價和過程性評價兩個方面。在面對面的實踐教學環節，教師可根據學生參與項目實踐教學過程的各個環節，如項目參與、項目討論、項目實施和項目完成的情況進行實踐考核評價，同時結合項目組內和組間的同伴評價，形成項目教學的總結性評價。在在線實踐教學環節，學生根據互聯網教學平臺的在線程序評判工具進行自評，教師則根據學生的在線程序評判記錄、在線討論區的學習記錄進行過程性評價，以提高實踐教學評價的全面性、準確性和科學性。

4 結語

實踐教學是理論教學的擴展和延伸，是增強學生實際動手能力，培養應用創新性型人才的重要方式。本文分析了制約地方高校程序設計課程實踐教學的各種因素，利用互聯網技術和資源，有效融合在線學習和面授學習模式，提出了地方高校程序設計類課程的混合實踐教學模式，為地方高校合理利用實踐教學資源，切實創新實踐教學方法，有效提高實踐教學質量，提供了重要的參考價值。

[1]余勝泉，王阿習.“互聯網+教育”的變革路徑[J].中國電化教育，2016，10：1-9.

[2]王志英等.計算機科學與技術專業實踐教學體系與規范研究［J］．中國大學教學，2009（2）：42-44.

[3]蘇宏，陳陽鍵，吳迪，龔志武，項榮健.新媒體聯盟2016地平線報告高等教育版[J].廣州廣播電視大學學報，2016，02:1-21+107.

[4]謝幼如，倪妙珊，柏晶，張惠顏.融合翻轉課堂與MOOCs的高校MF教學模式[J].中國電化教育，2015，10：40-46.

Research on the Reform of Blended Practical Teaching of Programm ing Courses in Local Colleges

CHENG Ge-ping，WANG Xin-Ying，XIONG Qi-jun
（School ofMathematical and Computer Sciences,Hubei University of Arts and Science,Xiangyang 441053）

In view of the present situation and problems of the practical teaching of programming courses in local colleges,constructs the blended practical teachingmode of programming courses by the integration of online learning and face-to-face learning forms,which optimizes the traditional practical teachingmode to promote the practical teaching reform and development of the programming course by usingmodern Internet technology.

程格平（1974-），男，碩士研究生，講師，研究方向為多媒體安全、數字指紋

2017-03-14

2017-05-03

1007-1423（2017）13-0011-04

10.3969/j.issn.1007-1423.2017.13.003

地方高校；程序設計課程；實踐教學改革；混合學習

王新穎（1976-），男，河南平頂山人，碩士，副教授，研究方向為多媒體信息處理

熊啟軍（1971-），男，湖北仙桃人，本科，副教授，研究方向為多媒體信息處理、數據挖掘

Local College;Programming Course;Practical Teaching Reform;Blended Learning